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公开(公告)号：CN113296179A
公开(公告)日：2021-08-24
申请号：CN202110637889.4
申请日：2021-06-08
Applicant: 哈尔滨工业大学 , 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G02B5/20 , G02B5/00 , H01L31/0216
Abstract: 一种用于热光伏的金属超表面滤波器，它涉及一种金属超表面滤波器。本发明要解决现有光子晶体滤波器的高反射波段较窄，能量损耗较大；金属超表面滤波器特征尺寸小，制备方法成本过高的问题。一种用于热光伏的金属超表面滤波器由透明基底层和亚波长孔结构的贵金属膜层组成；所述的透明基底层上设置亚波长孔结构的贵金属膜层，相邻亚波长孔结构的贵金属膜层之间设置填充层。
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公开(公告)号：CN110454478A
公开(公告)日：2019-11-15
申请号：CN201910622878.1
申请日：2019-07-11
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Abstract: 本发明公开了一种耐高温热应力自适应隔热螺钉及热源固定方法，耐高温度陶瓷件在1100℃～1200℃温度下具备良好的力学性能来实现同位素电源热源三个方向的固定；采用球头与球窝设计显著减小了热传导面积提高热阻，降低对外部的热传导和热耗散；设计了螺旋状耐高温弹性热阻件，高弹性释放了不同结构之间的热应力；同时该结构增加了热传导路径长度，降低Z向系统漏热，减低热传导面积；设计金属连接套筒，解决了陶瓷螺钉连接脆性问题，避免了国内暂无陶瓷螺钉与金属结构之间拧紧力矩规范和标准的问题；通过调节螺母来控制耐高温弹性热阻件的长度，适应不同载荷和温度载荷范围；本发明可以应用于深空探测同位素电源，也用可以应用于其他高温部件连接。
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公开(公告)号：CN117368956A
公开(公告)日：2024-01-09
申请号：CN202311301341.8
申请日：2023-10-09
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
Abstract: 本发明提出一种基于信号波形的空间中子甄别装置，用于解决现有技术中无法将中子从空间带电粒子有效甄别的问题。包括前3He中子计数器、高压电源、低压电源、前收集电极电荷放大器、主放大器、甄别电路、成形整形电路、输出电路；所述前收集电极电荷放大器用于收集3He中子计数器的电荷，将电荷放大转化为电压，并将电压信号发送到主放大器；所述主放大器接收前收集电荷放大器的电压信号，并对电压信号进行滤波，提高信噪比，并将滤波后的电压信号发送到甄别电路；所述甄别电路将主放大器输出模拟信号转换为数字逻辑脉冲输出；所述成形整形电路接收来自甄别电路的甄别信号，产生标准的TTL信号；所述输出电路接收标准TTL信号，并将TTL信号进行计数处理。
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公开(公告)号：CN110569537A
公开(公告)日：2019-12-13
申请号：CN201910678051.2
申请日：2019-07-25
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开的一种热光伏电源系统寿命分析方法，基于材料蒸镀基本原理以及原理样机的空间几何关系，可以评估出系统寿命期内热光伏同位素电源辐射发射器材料的蒸镀速率以及在滤波器表面的沉积速率；通过计算光谱对不同材料的透过率数据，建立了一种光波能量衰减的评估方法，能够根据电源系统的寿命要求以及工作条件，评估高温材料蒸镀对电源效率的影响；实现对系统寿命及稳定性的评估能力，进而指导热光伏热电转换系统的改进方向。
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公开(公告)号：CN110456401A
公开(公告)日：2019-11-15
申请号：CN201910566830.3
申请日：2019-06-27
Applicant: 北京空间飞行器总体设计部
IPC: G01T1/02
Abstract: 本发明公开了一种同位素热源产生总剂量效应的分析方法，针对目前无法获得同位素电源的γ射线产生的“总剂量～年”谱的问题，通过建立的模型，根据具体封装材料、同位素核燃料质量、距离同位素核燃料中心距离，可以反推实际应用下的γ射线产生的总剂量谱(总剂量～年的关系)，从估算航天器整个任务期的总剂量效应风险；通过模型对同位素电源的估算，避免对同位素放射性燃料的试验监测，简单易行，节省了试验经费和辐射风险，具有一定的经济意义以及工程设计的指导意义；本发明方法除了涉及核衰变的同位素电源，也适用于核裂变的核反应堆电源，能够解决空间核动力航天器中核电源产生总剂量效应的评估，具有一定的普适性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114330066B
公开(公告)日：2024-07-05
申请号：CN202111656167.X
申请日：2021-12-30
Applicant: 兰州大学
Abstract: 本申请提供了一种同位素热光伏系统中晶元尺寸的确定方法及装置，其中，该方法包括：步骤1：获取同位素热光伏系统的简化组成器件；步骤2：将简化组成器件的材料固有参数、边界条件参数、空间尺寸导入有限元软件，形成三维模型；步骤3：划分三维模型的有限单元网格，形成网格节点；步骤4：通过辐射热通量接口获取网格节点的辐射光照强度；步骤5：将辐射光照强度导入拓扑数学模型，确定各个晶元的长度yj、宽度xij；步骤6：基于长度yj、宽度xij计算平均因子，若平均因子大于预设阈值，则将yj、xij确定为晶元的最优尺寸，否则，重复步骤2至步骤6，直至平均因子大于预设阈值。本申请能够提高同位素热光伏系统的发电功率。
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公开(公告)号：CN114256953A
公开(公告)日：2022-03-29
申请号：CN202210087133.1
申请日：2022-01-25
Applicant: 兰州大学
Abstract: 本申请涉及深空探测电源技术领域，具体而言，涉及一种模块化的百瓦级空间同位素热光伏电源系统。模块化的百瓦级空间同位素热光伏电源系统包括光电转换模块、热控模块以及散热模块；光电转换模块包括热源部、辐射器、滤波器及光伏电池；由热源部的内部至热源部的外部的方向，辐射器、滤波器及光伏电池设置于热源部的四周；辐射器用于将热源部产生的热量转换为热辐射能，滤波器用于过滤光子，光伏电池阵列用于实现光电转换；热控模块与光电转换模块连接，热控模块用于控制热源部的温度；散热模块与光电转换模块连接，散热模块用于散发滤波器和光伏电池上的热量。其光电转化效率高，使用周期长，而且能够在高效运行的过程中，保持良好的使用稳定性。
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公开(公告)号：CN116653376A
公开(公告)日：2023-08-29
申请号：CN202310640541.X
申请日：2023-06-01
Applicant: 兰州大学
Inventor： 邵剑雄 , 田岱 , 艾素芬 , 韩承志 , 邵荣雨 , 刘树铭 , 朱定军 , 邱玺玉 , 杨爱香 , 王志杨 , 马辉 , 何铂臻 , 雷志轩 , 朱安文 , 邱家稳 , 陈熙萌
Abstract: 本发明公开了一种空间同位素热光伏电源多层隔热系统，能耐1000℃高温，热端1000℃高温等效导热系数可达10‑3W/(m·K)，优于现有的高温多层隔热系统，其导热系数一般在10‑2W/(m·K)，本发明所述的隔热系统的导热系数具有明显优势；本发明所述空间同位素热光伏电源多层隔热系统，具有低质量、低导热系数、低辐射热通量、高出气效能、高隔热效能等优点，能够降低辐射传热，有效解决在真空和高温下的保温隔热问题；本发明所述多层隔热系统能够适用于空间同位素热光伏电源中，有效平衡了重量和效能的问题，避免使用较多间隔层，并且体积较小，大大降低了热控设计重量需求和体积需求。
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公开(公告)号：CN113804408B
公开(公告)日：2025-02-28
申请号：CN202111207866.6
申请日：2021-10-18
Applicant: 兰州大学
IPC: G01M11/00
Abstract: 本公开涉及辐射器技术领域，尤其涉及一种微结构辐射器及制作方法。通过热光电转换系统，将热源转换为电能，其中所述热光电转换系统包括热源部、辐射器、滤波器、光伏电池和热控模块，所述热源部被配置为提供热源，所述辐射器被配置为将热源转换为热辐射能，所述滤波器被配置为过滤光子，所述光伏电池被配置为实现光电转换，所述热控模块被配置为控制温度。通过核电源热光电式发电技术与微结构辐射器结合提高了与光伏电池匹配的选择性光谱发射率，进而提高了装置的发电效率。
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公开(公告)号：CN113677046B
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202110897762.6
申请日：2021-08-05
Applicant: 兰州大学
Inventor： 邵剑雄 , 田岱 , 韩承志 , 邱玺玉 , 杨爱香 , 朱定军 , 苏生 , 马彬 , 张文佳 , 杨智随 , 周代杰 , 李宁 , 姚凯 , 马辉 , 王志杨 , 邱家稳 , 陈熙萌
Abstract: 本申请涉及工程热物理技术领域，具体而言，涉及一种电加热模拟热源模块及系统。电加热模拟热源模块包括加热组件以及导电组件；加热组件包括传热外壳以及至少两个加热单元，两个加热单元均为螺旋状碳化硅棒，两个加热单元并排且间隔地设置于传热外壳内；导电组件包括供电引线及多个导电螺钉；每个加热单元的两端均连接有导电螺钉，供电引线与每个加热单元两端的导电螺钉电连接，且供电引线用于与外部电源电连接。该电加热模拟热源模块作为同位素热光伏电池研发过程中的模拟热源，用于代替放射源，从而能够在同位素热光伏电池研发过程中，保证和放射性热源的等效性的同时，降低研发成本，提高研发的安全性和便捷性。
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